Inflationary gravitational waves in collapse scheme models
暴胀范式是协和宇宙学模型的重要基石。然而,标准暴胀不能完全解决从早期均匀和各向同性阶段到另一个缺乏与我们现在的宇宙相对应的对称性的阶段的过渡。在以前的工作中,一个自诱导的波函数的崩溃已被建议作为缺少的暴胀成分。大多数关于坍缩假说的分析都只集中在与标量扰动相关的谱的特征上,并且在半经典引力框架内。在这封信中,工作在一个联合的度量物质量子化的通货膨胀,我们计算,第一次,张量功率谱和张量标量比对应的原始引力波的振幅,从考虑一个通用的自诱导坍缩。
2015-12-07 astro-ph.CO gr-qc
Strong restriction on inflationary vacua from the local gauge invariance II: Infrared regularity and absence of the secular growth in Euclidean vacuum
我们研究了暴胀宇宙的初始状态。在我们最近的出版物中,我们表明,要求在局部可观测宇宙的初始状态的规范不变性,保证在一般的单时钟膨胀的环路校正的红外(IR)的规律性。根据这项研究,在本文中,我们表明,选择欧几里德真空确保规范不变性在当地的宇宙,因此,环校正的IR正则性。有人认为,对通货膨胀扰动的循环修正可能会产生长期增长,这可能导致在极长期通货膨胀中的扰动分析的崩溃。长期增长的缺乏已被声称只拿起IR的贡献,我们认为这是不完整的,因为非IR模式,这是可比的或小于哈勃尺度可能有助于长期增长。我们证明了长期增长的情况下,不忽略这些非IR模式的微扰膨胀到一定的顺序。我们还讨论了真正的规范不变变量的n点函数的正则性如何约束暴胀宇宙的初始状态。这些结果适用于一个完全一般的单场模型的通货膨胀。
2013-01-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-Minimal Coupling of the Higgs Boson to Curvature in an Inflationary Universe
在$10^{10}$ GeV附近没有新的物理现象的情况下,电弱真空充其量是亚稳态的。这对高尺度暴胀模型来说是一个重大挑战,因为在宇宙早期快速膨胀期间,似乎很难理解如果暴胀发生在$10^{10}$ GeV以上的尺度上,希格斯真空如何不会衰变到理论中真正的低真空,并带来灾难性的后果。在本文中,我们表明,非最小耦合的希格斯玻色子玻色子曲率可以解决这个问题,通过产生直接耦合的希格斯玻色子玻色子的暴胀势,从而稳定的电弱真空。对于特定的希格斯场初始条件及其非最小耦合,暴胀可以在暴胀过程中将希格斯场迅速驱动到电弱真空。
2017-01-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Possible origin of CMB temperature fluctuations: Vacuum fluctuations of Kaluza-Klein and string states during inflationary era
我们指出,宇宙微波背景(CMB)的温度起伏可以以一种不同于通常假设的慢卷暴胀的方式产生。我们的机制是基于静止在势底的场的真空涨落,如卡鲁扎-克莱因模或弦激发态。在暴胀时期,当有大量(通常是$N\sim 10^{14}$量级)以哈勃参数为单位的小质量场时,这种效应会对宇宙微波背景辐射的温度波动产生重大影响。这个数$N$使得可以相对于张量扰动增强标量扰动。与观测到的振幅比较表明,具有4D普朗克尺度的$10^{-5}$级弦尺度的模型是有利的。
2012-05-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Asymptotically Safe gravity and non-singular inflationary Big Bang with vacuum birth
本文导出了纯真空诞生时代初始宇宙周期的一般非奇异加速宇宙学解。这个真空时代是由一个不断变化的宇宙学“常数”所描述的,这是由紫外固定点附近的渐近安全情景的重整化群流所提出的。在这种情况下,当能量标度降低,宇宙学“常数”变得微不足道时,就会自然地从暴胀退出到标准的减速宇宙学。在接下来的物质也存在的时期,产生了具有类似于真空情况特征的宇宙学解。值得注意的是,这组方程考虑到了粒子的产生和熵的产生。另外,在体粘滞系数不为零的情况下,发现了熵产生和再加热。至于运动方程,它们通过加入尊重Bianchi恒等式的宇宙学“常数”的协变动力学项来修正爱因斯坦方程。所提出的框架的一个进步是,它确保了对宇宙的量子真空诞生和随后存在物质的宇宙时代的一致描述。
2016-10-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
$α$-vacuum and inflationary bispectrum
本文讨论了由$α$真空引起的CMB各向异性的非高斯性。对于$α$ -真空,deSitter时空的两个非因果斑块上的点之间存在关联.这种关联会导致$α$ -真空中的大的局部形式非高斯性。对于单场慢卷暴胀情形,时空在暴胀期间处于准德西特相。我们将表明,在这种情况下,$α$ -真空将导致非高斯性与杰出的功能,一个大的本地形式和一个非常不同的形状。
2009-02-20 astro-ph gr-qc hep-th
Inflationary Behaviour in Axial-symmetric Gravitational Collapse
我们证明了由一般轴对称引力坍缩形成的带电旋转黑洞的内部对于其质量和角动量参数的膨胀是不稳定的。虽然我们的结果制定的背景下,$(2+1)$维黑洞,我们认为,它们是适用于$(3+1)$尺寸。
1994-11-28 gr-qc
Bubble nucleation and inflationary perturbations
在这项工作中,我们研究了原始暴胀微扰上的气泡成核印记。我们假设气泡是通过观众场从其势的假真空隧穿到其真真空而形成的。我们考虑的配置中,可观察到的CMB球最初是在泡沫之外。随着气泡膨胀,越来越多的外部假真空区域,包括我们的CMB球,落入气泡内部。在膨胀过程中,当气泡壁与可观测的CMB球碰撞时,离开视界的模式受到的影响最大。气泡壁诱导的曲率扰动的两点函数的非平凡的各向异性和尺度相关的修正。估计了曲率扰动和CMB功率谱的对角和非对角元素的修正。
2017-07-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial dark energy from a condensate of spinors in a 5D vacuum
我们探讨的可能性,宇宙的膨胀可以驱动的旋量是免费的相互作用的5D相对论真空上定义的扩展德西特时空是黎曼平坦的凝聚。额外的坐标被认为是非紧的。在额外坐标上作静态叶理化后,我们得到了描述暴胀宇宙的有效四维de Sitter展开。我们发现这里研究的旋量凝聚体可能是解释早期宇宙中暗能量存在的一个有趣的候选者。我们所讨论的暗能量密度,随着暴胀膨胀的演化,被注入更小的亚视界尺度。
2013-12-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A new inflationary Universe scenario with inhomogeneous quantum vacuum
我们研究了量子真空,发现涨落可以导致非均匀的量子真空。我们发现真空涨落对宇宙的不均匀性有着显著的影响,这与以前的预期不同。通过引入修正的格林函数,我们得到了一个新的暴胀方案,它可以解释为什么宇宙仍然在膨胀而没有减速。我们还计算了基于非均匀真空的宇宙隧穿振幅。我们发现,不均匀性可以导致宇宙的渗透超过势垒比以前认为的更快。
2018-02-08 gr-qc
Cosmological constraints on non-standard inflationary quantum collapse models
我们简要地回顾了一个重要的缺点-出土在以前的作品-的标准版本的宇宙结构的种子出现的暴胀模型。我们在这里考虑一些后果,从彭罗斯和迪奥西关于量子引力引起的波函数减少的想法的启发下提出的建议,这已经提出来解决的缺点,认为它对暴胀子场的影响是什么可以导致宇宙结构的种子出现。该提议导致原始谱偏离尺度不变的Harrison-Zel'dovich谱,从而导致不同的CMB功率谱。我们进行统计分析,以测试两个量子坍缩方案与最近的数据从CMB,包括7年的释放WMAP和斯隆数字巡天使用LRGs测量的物质功率谱。统计分析的结果表明,几个崩溃模型是兼容的CMB和LRG数据,并建立约束的自由参数的模型。这些数据对标量场模的坍缩的时间尺度没有限制。
2012-05-30 astro-ph.CO gr-qc
Expansion of Bubbles in Inflationary Universe
我们表明,在真真空的气泡在海的假真空膨胀过程中的粒子生产是可能的,并计算所产生的速率。结果,由于假真空能量转移到气泡内产生的粒子,成核气泡不能膨胀。因此,所有处理泡沫成核和膨胀的暴胀模型(包括扩展暴胀)可能都不可行。
1995-10-14 astro-ph gr-qc hep-th
Inflationary dark energy from a condensate of spinors in a 5D vacuum
暗能量的物理起源是什么?除了暴胀子之外,这种能量还可能来自其他场吗?在这项工作中,我们探索的可能性,宇宙的膨胀可以由旋量凝聚驱动。这些旋量在扩展的de Sitter时空中的5D相对论真空中没有相互作用。额外的坐标被认为是非紧的。在额外坐标上作静态叶理化后,我们得到了描述暴胀宇宙的有效四维de Sitter展开。鉴于我们的结果,我们得出结论,这里研究的旋量凝聚体可能是一个有趣的候选人,以解释在早期宇宙中的暗能量的存在。
2013-10-16 gr-qc hep-ph hep-th
Decaying Vacuum Inflationary Cosmologies: A Complete Scenario Including Curvature Effects
我们提出了一个大类的非奇异宇宙学的任意空间曲率的宇宙历史是由一个原始动力学$Λ(t)$ -长期。对于所有的曲率值,该模型的演变之间的两个极端德西特阶段驱动的遗物随时间变化的真空能量密度。从暴胀到辐射阶段的过渡是普遍的,并指向一个自然的解决方案,无论曲率参数的值的优雅出口问题。平坦的情况恢复了最近在文献中讨论的场景(Perico等人,D88,063531,2013)。早期的德西特阶段的特征在于与原始真空能量密度相关的任意能量标度$H_I$。如果$H_I$被固定为接近普朗克尺度,那么遗迹和现在观测到的真空能量密度之比为$ρ_{vI}/ρ_{v0} \simeq 10^{123}$。
2015-02-05 astro-ph.CO gr-qc
Vacuum Fluctuations as a Source of Adiabatic Perturbations in Power Law Inflationary Cosmology
对量子涨落退相干的分析表明,经典绝热密度微扰的产生可能不会发生在幂律暴胀模型中,幂1< p < 3。扩展的通货膨胀模型的一些后果指出。一般来说,退相干的条件对暴胀模型施加了新的约束,而暴胀模型并不依赖于通常复杂的后续演化。
1997-03-25 gr-qc
Strong restriction on inflationary vacua from the local gauge invariance I: Local gauge invariance and infrared regularity
原初微扰被广泛认为是由驱动暴胀的标量场的真空涨落产生的。然而,在暴胀宇宙中,特别是在存在非线性相互作用的情况下,什么是自然真空还不完全清楚。在这一系列的论文中,我们将解决这个问题,重点是从红外(IR)贡献的环路图中去除发散所需的条件。我们表明,要求在当地可观测宇宙的规范不变性,保证了IR的正则性的环路修正开始一个简单的初始状态。在我们以前的工作中,我们用慢滚展开讨论了红外正则性条件,它限制了暴胀宇宙的背景演化。我们将更一般地表明,要求规范不变性/IR正则性导致对所允许的量子态的非平凡约束。
2013-01-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A new approach to the vacuum of inflationary models
本文给出了一种新的方法,用于在暴胀的背景下求解Mukhanov-Sasaki方程的边界条件的实现。熟悉的量化程序进行审查,随着讨论,人们可能会期望从标准的方法出现偏差。所提出的方法引入了一个(依赖于模型)的拟合函数的z”/z和a”/a项的Mukhanov-Sasaki方程的标量和张量模式,以及施加在有限的共形时间的边界条件。作为一个例子,我们采用了一个拟合函数,并计算谱指数,随着其运行,一个特定的暴胀模型,拥有的背景方程是解析可解的。张量标量比的观测上限也被用来约束张量扇区中边界条件的参数。最后对该方法的推广作了简要的评述。
2010-12-21 astro-ph.CO gr-qc
From de Sitter to de Sitter: A non-singular inflationary universe driven by vacuum
对膨胀时空中真空能量的半经典分析表明,宇宙学项随时间衰减,伴随着物质的产生。对于早期,我们发现,在普朗克单位,$Λ\approx H^4$,其中H是哈勃参数。相应的宇宙学解没有初始奇点,自无限的过去以来就存在。在一个无限长的周期内,我们有一个准德西特的暴胀宇宙,有$H \approx 1$。然而,在给定的时间,膨胀进行相变,H和$Λ$在几个普朗克时间内减少到接近零,产生大量的辐射。另一方面,晚期的情况与标准模型相似,辐射阶段之后是尘埃时代,它逐渐趋向于德西特宇宙,真空再次占主导地位。
2006-05-26 astro-ph gr-qc hep-th
Trans-Planckian quantum corrections and inflationary vacuum fluctuations of non-minimally coupled scalar fields
在本文中,我们讨论了trans-Planckian物理如何影响暴胀真空涨落和原始密度扰动。暴胀过程中的跨普朗克问题已经在文献中得到了广泛的讨论,但仍存在争议。我们利用非最小耦合标量场的两点关联函数,通过绝热正则化或近似构造有效势,重新考虑了这个问题。首先,我们清楚地表明,在合理的假设下,量子涨落的截止发散在暴胀期间不会发生剧烈变化,并且修正可以嵌入标准有效势中。因此,紫外光对原始密度扰动的影响很好地转化为有效势。然后,我们从暴胀涨落中找出修正的有效势,并说明在暴胀过程中,trans-Planckian修正或UV修正是如何改变有效势的。我们清楚地表明,新的物理强烈影响的通货膨胀过程中的通货膨胀潜力,我们得到了通货膨胀的约束$Λ_{\rm UV} \ll H/g^{1/2}$,其中$g$是在紫外尺度$Λ_{\rm UV}$的相互作用耦合。
2019-08-15 gr-qc hep-ph hep-th
Higgs vacuum stability and inflationary dynamics after BICEP2 and PLANCK dust polarisation data
如果BICEP 2观测最近探测到宇宙微波背景的$B-$模式偏振,经受住了最近普朗克尘埃偏振数据发布后的时间考验,那么如果考虑单场暴胀模型,它会令人惊讶地将暴胀尺度置于大统一尺度附近。另一方面,大型强子对撞机已经观测到难以捉摸的希格斯粒子,其目前观测到的质量可以导致高尺度($(\sim{\mathcal O}(10^{10})$ GeV)的电弱真空不稳定性。在这篇文章中,我们寻求一个简单的粒子物理模型,可以同时保持理论真空的稳定,并成功地产生高尺度暴胀。为了达到我们的目的,我们扩展了粒子物理学的标准模型与$U(1)_{B-L}$规范对称性自发打破以上的暴胀规模。这样的场景提供了一个约束的参数空间,其中真空稳定性和高尺度暴胀的问题都可以成功地适应。由于重暴胀子场的存在,对Higgs四次耦合的阈值效应在维持电弱真空稳定中起着重要作用。此外,这种情况也能够在膨胀结束时重新加热宇宙。虽然在这个框架内无法解决主导我们宇宙晚期演化的暗物质和暗能量问题,但这个模型成功地描述了根据大爆炸模型的早期宇宙动力学。
2014-11-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflationary non-Gaussianities in alpha vacua and consistency with conformal symmetries
本文在单场慢滚暴胀的α真空中计算三点和四点标量关联函数,证明其满足共形Ward恒等式,并以扩展的波泛函方法验证in-in结果。
2024-10-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The seed of magnetic monopoles in the early inflationary universe from a 5D vacuum state
从一个5D黎曼平坦度规出发,导出了一个有效的4D厄米特度规,它的反对称部分是纯虚的。我们已经做了一个例子,其中非度量性和扭曲都为零。我们得到了在暴胀结束时磁单极子的产生应该是微不足道的,张量度规应该是渐近对角的,并且描述了一个近似4D的de Sitter展开。
2009-03-17 gr-qc
Inflationary physics and transplanckian conjecture in the Stringy Running-Vacuum-Model: from the phantom vacuum to the true vacuum
在以前的工作中,我们把宇宙学的运行真空模型(RVM)嵌入到弦论的框架中。具体地说,我们考虑了一个弦启发的宇宙学与原始引力波(GW)和引力异常,这被认为是导致,通过适当的凝聚在非常早期的宇宙时代,动力学暴胀,RVM型,而不需要额外的暴胀子场。对于暴胀时代的慢滚性质,存在于弦的引力多重态中的基本轴子场,即卡尔布-拉蒙(KR)轴子,起着至关重要的作用。在本文中,我们进一步研究这个模型,并证明了几个新的事实,完成我们以前的研究。我们澄清的背景KR轴子,这构成了一种形式的刚性物质,占主导地位的前RVM膨胀时代的宇宙所扮演的不同角色。我们表明,KR轴子当结合引力陈-西蒙斯贡献一起服从一个特殊的状态方程$p=-ρ$,与负能量密度$ρ< 0$,我们称之为“幻影真空”。最后,由于引力陈-西蒙斯凝聚的贡献,这个状态转变为标准真空状态,这使得总的$ρ_{\rm total} =-p_{\rm total} >0$。在这一点上,RVM真空图像自然出现,具有真正真空类型的总体状态方程。我们发现,我们的情况是一致的trans-Planckian审查假设,鉴于KR轴子的变化率只需要次普朗克值。我们还讨论了在超引力模型的背景下,可以嵌入到我们的弦论框架中的一些明确的方案创造的GW。{最后,我们讨论如何RVM在我们的情况下可以帮助缓解目前的紧张局势的$Λ$ CDM。}
2021-11-05 gr-qc hep-ph hep-th
Fate of the first traversible wormhole: black-hole collapse or inflationary expansion
我们研究数值的稳定性莫里斯和索恩的第一个可扩展的虫洞,显示以前由埃利斯是一个无质量的鬼克莱因-戈登场的解决方案。我们的代码使用双零制定球对称时空积分,数值范围涵盖了虫洞连接的两个宇宙。我们观察到,无论是在奇异或正常的无质量Klein-Gordon场的高斯脉冲的虫洞是不稳定的。如果总输入能量分别为负或正,则虫洞喉道会出现视界分叉,要么爆炸形成暴胀宇宙,要么坍缩成黑洞。当扰动的总能量变小时,就有证据表明临界解具有一定的黑洞质量或哈勃常数。塌缩时间与初始能量有明显的普适临界指数关系。对于正常的物质,比如一个穿越虫洞的旅行者,总是会坍缩成黑洞。然而,仔细平衡额外的鬼辐射可以维持虫洞有限的时间。由可压缩虫洞形成的黑洞证实了最近提出的它们之间的对偶性。暴胀的情况提供了一种机制,使时空泡沫中形成的普朗克大小的虫洞膨胀到宏观尺寸。
2002-05-11 gr-qc
Classicalization of inflationary perturbations by collapse models in the light of BICEP2
暴胀和由此而来的原初微扰的量子起源,比BICEP 2观测原初引力波之后的任何时候都有更坚实的基础。这种范式成功的一个关键因素在于解释所观察到的宇宙学不均匀性的经典性,尽管它们是量子起源的。虽然退相干提供了对这个问题的部分理解,但单一结果的问题激发了宇宙学背景下量子坍缩模型的分析,这些模型一般修改了原始扰动的动力学,因此可以在观测值上留下印记。我们重新审视这样一个最近提出的工作模型的经典化自发崩溃\cite{Das:2013qwa}在BICEP 2的观察,寻找可能的修改张量功率谱及其影响。我们表明,它可以潜在地改变单场模型的一致性关系和精确测量的$n_T$和它的运行可以作为一个测试这样的动力学在早期宇宙。
2014-07-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Choice of Quantum Vacuum for Inflation Observables
University of Edinburgh(爱丁堡大学);Universidade do Estado do Rio de Janeiro(里约热内卢州立大学)
本文研究了在暴胀时期采用α真空而非标准Bunch-Davies真空对暴胀观测量的影响,比较了不同初始真空状态下的标量谱指数、其运行及运行的运行,并论证了α真空的能量尺度可截断于哈勃尺度,不违反当前实验限制。
2026-02-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Effects of Spatial Curvature on the $f(R)$ Gravity Phase Space: no Inflationary Attractor?
本文研究了度规空间曲率对真空$f(R)$引力相空间的影响。特别是,我们适当地选择动力系统的变量,为了使这是自治的,我们研究相空间的理论,专注于德西特,物质和辐射支配不动点。我们的分析表明,空间曲率对相空间的影响是根本性的,因为它使平坦时空真空$f(R)$引力相空间中所有稳定的de Sitter真空不稳定,使相空间具有非平凡的不稳定子流形.这种不稳定性发生,无论时空有椭圆或双曲的空间截面,它也是强大的初始条件的选择。我们调查的不稳定性的系统中的来源,我们还讨论了稳定性的物质和辐射支配真空,其中,正如我们所证明的,也是高度不稳定的。我们对de Sitter吸引子的研究结果表明,对于平坦宇宙,真空$f(R)$引力理论的稳定de Sitter吸引子由于曲率的存在而不稳定,这表明在非平坦时空中真空$f(R)$引力的暴胀是有问题的,至少在相空间水平上是这样。这个结果对椭圆和双曲时空都成立。
2019-02-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Electroweak Vacuum Collapse induced by Vacuum Fluctuations of the Higgs Field around Evaporating Black Holes
本文讨论了蒸发黑洞周围的Higgs真空稳定性。我们提供了一种新的方法来研究黑洞周围的假真空衰变,并清楚地表明如何希格斯粒子的真空涨落诱导真空的引力坍缩。此外,我们还指出,霍金辐射的反作用不可忽略,引力真空衰减被指数抑制。然而,大量的蒸发(或蒸发)的原初黑洞威胁着宇宙的存在,我们从真空稳定性出发,得到了一个新的蒸发PBH丰度上界。最后,我们证明了BSM或QG的高阶修正不会使Higgs势不稳定,否则即使是一个蒸发的黑洞也会引发电弱真空的坍缩。
2018-12-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Excitation of Photons by Inflationary Gravitons
我们利用最近关于引力子对单圈真空极化的贡献的结果,求解了de Sitter背景下动力学光子的有效场方程。我们的结果表明,电场经历一个长期的增强成正比的膨胀e折叠的数量。我们讨论了最低限度,这建立了原始膨胀种子宇宙磁场。
2015-06-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A note on initial state entanglement in inflationary cosmology
对初态纠缠对真空涨落谱的影响给出了新的解释。在de Sitter空间中考虑两个自由质量标量场之间的初始纠缠态。利用Bunch-Davies真空与四模压缩态之间的Bogoliubov变换构造了初态,并导出了其中一个标量场的精确功率谱.我们证明,振荡谱几乎不会出现的初始纠缠态,除非一个特设的绝对值的Bogoliubov系数被选中。
2015-07-17 gr-qc hep-th
Primordial non-Gaussianities in single field inflationary models with non-trivial initial states
我们计算的非高斯性,出现在单场,慢卷暴胀模型所产生的任意均匀的初始状态,以及subleading贡献的功率谱。非Bunch-Davies真空初始状态可以出现,如果过渡到单场,慢卷膨胀阶段只发生在可观测模式离开视界之前不久。它们也可以产生于新的高能物理,这些高能物理已经被整合出来了。我们的一般结果的双谱表现出几个功能,以前看到的特殊情况下。
2014-09-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Formation of a Black String in a Higher Dimensional Vacuum Gravitational Collapse
我们给出了真空爱因斯坦方程的一个解,它代表了5维空间中引力波的坍缩。取决于波的焦距,坍缩的结果要么是一个被视界覆盖的黑弦,要么是一个可以被移除的裸奇点。
2008-03-31 gr-qc hep-th
Æther compactification and the eta problem in inflationary models
一个五维时空中的洛伦兹破坏矢量“æther”场可以产生一个暴胀模型,在这个模型中可以避免eta问题。通过将暴胀子场与描述额外维度半径的模场相鉴别,我们证明了非零的真空期望值可以抑制通常破坏暴胀子势平坦性的算子的贡献.我们还指出,最新的观测资料可以给真空场的真空期望值设定一个下限。
2011-07-29 gr-qc hep-th
On vacuum gravitational collapse in nine dimensions
本文研究了九维爱因斯坦方程的两个相干解的真空引力坍缩。使用相结合的数值和分析方法,我们给出的证据表明,在这个模型中的Schwarzschild-Tangherlini黑洞是渐近稳定的。此外,我们还简要讨论了黑洞形成阈值时的临界行为。
2005-11-12 gr-qc hep-th
Inflationary Scalars Don't Affect Gravitons at One Loop
原始暴胀导致产生大量的高红外、无质量、最小耦合标量系综。我们使用最近的完全重整化计算的一个圈的贡献,从这些标量的引力子自能表明,他们没有影响的动力学引力子的传播。我们的计算激发了对引力子真空态波泛函的第一次修正的猜想。我们还评论了对暴胀引力子更有趣的贡献进行同样的分析,以及对引力的单圈修正的推断。
2011-12-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Choice of vacuum state and the relation between inflationary and Planck scales
针对宇宙微波背景观测显示的暴胀标度与普朗克标度的矛盾,研究通过修正广义相对论、采用基于哈密顿量渐近对角化的真空态,得到非振荡原初功率谱,解析分析了标度间的关系。
2024-10-22 gr-qc
On mass spectra of primordial black holes
早期宇宙中存在原始黑洞的证据不断更新。对它们质谱的新限制挑战了PBH形成的现有模型。其中一个已知的模型是基于暴胀时期后的封闭壁坍塌。它的内在特征是多次产生小质量的PBH,这可能与不久的将来的观测结果相矛盾。我们表明,壁塌缩的机制可以应用到产生实质上不同的PBH质谱,如果考虑到经典运动的标量场连同它们的量子涨落在暴胀阶段。
2021-09-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
GUT Cosmic Magnetic Fields in a Warm Inflationary Universe
本文研究了大统一理论中暖暴胀区的磁场来源。提出了一个铁磁Savvidy真空的情况下,产生观测有趣的大尺度磁场。作为一个中间步骤,一般的分析是由缺陷产生的开始时的温暖的通货膨胀,并获得了严格的限制。许多功能,这Savvidy真空的情况下是适用于过冷的通货膨胀制度和这些点进行了讨论。
1998-11-03 astro-ph gr-qc hep-ph
Quantum collapse as source of the seeds of cosmic structure during the radiation era
宇宙结构的种子从一个完美的各向同性和均匀的宇宙中出现,并没有被标准版本的暴胀模型清楚地解释,因为所涉及的动力学在任何时候都保持均匀性和各向同性。D。Sudarsky和合作者在以前的论文。在所有这些工作中,暴胀子模的波函数的坍缩被限制在暴胀期间发生。在本文中,我们分析了坍缩发生在辐射时代的可能性。在暴胀子场变量必须受坍缩影响而动量变量可以或不可以受坍缩影响的条件下,可以构造一个可行的模型。另一个需要满足的条件是崩溃时间必须独立于$k$。然而,当与最近的观测数据比较时,模型的预测无法与标准通货膨胀情景提供的预测区分开来。其主要原因是由于辐射时代获得的原始功率谱与最新CMB观测结果一致的标量波动幅度相匹配。后一种约束限制了坍缩的可能次数,并确保暴胀子场对能量动量张量的贡献与辐射场的贡献相比可以忽略不计。
2014-09-29 astro-ph.CO gr-qc
Inflationary cosmology with scalar field and radiation
我们提出了一个简单、精确和自洽的宇宙学,并给出了一个由标量场衰变产生辐射的唯象模型。衰变驱动了一个非等熵暴胀时期,它平稳地退出到辐射时期,没有再加热。辐射的初始真空是正则闵可夫斯基真空。产生的辐射遵守标准的热力学定律,产生的总熵与公认的值一致。我们分析了目前的模型和一个模型与衰减宇宙学常数先前考虑的差异。
1999-05-28 gr-qc
Primordial Tensor Perturbation in Double Inflationary Scenario with a Break
本文研究了双暴胀模型中存在一个中间破缺阶段时所产生的原初张量扰动。由于跃迁的存在,功率谱偏离真空谱,出现振荡现象。在标量型曲率扰动的情况下,已知这些振荡的振幅可以被增强以导致功率谱大于真空情况下的功率谱。人们可能也期望对张量扰动有类似的增强。不幸的是,它被发现,当状态方程(EOS)参数$w=p/ρ$的中断阶段是一个常数与$w>-1/3$,振荡的幅度从来没有大到足以提高功率谱。相反,我们发现,即使在第一暴胀阶段离开视界并在整个阶段保持超视界的尺度上,功率谱也会受到抑制。我们确定了这种抑制的原因,除了超视界尺度上的领先阶常数解的校正项。我们认为,我们的结果是一般的意义上说,任何中间中断阶段在通货膨胀不能产生增强的张量谱,只要哈勃膨胀率是非增加的时间。
2019-07-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-vacuum initial states for the cosmological perturbations and the back-reaction problem of inflation
在暴胀理论的框架中,假设微扰的量子态是一个非真空态会导致一个困难:一般来说,非真空初始态意味着暴胀子场量子的大能量密度,而不是宇宙学项类型,这可能会阻止暴胀阶段。在这篇简短的笔记中,我们详细讨论了为什么会这样,由于考虑了一般的非真空初始状态,因此关注了可能的非高斯特征。
2002-06-03 astro-ph gr-qc hep-ph
Codimension-two critical behavior in vacuum gravitational collapse
本文研究了满足凝聚度2的三维Bianchi IX方程组在黑洞形成阈值处的临界行为。利用这个模型中存在的离散对称性,我们预测存在一个余维2吸引子。这一预测证实了数值和余维两个吸引子被确定为一个离散的自相似的解决方案,两个不稳定的模式。
2007-01-30 gr-qc hep-th
Euclidian Vacuum Mode Functions for a Scalar Field on Open De Sitter Spacetime
基于最近对单泡暴胀宇宙的研究,我们研究了由双曲时间片划分的de Sitter空间中标量场的欧氏真空模函数.当我们考虑一个开放的暴胀宇宙的可能性时,我们面临着暴胀子场的量子涨落的初始条件问题,因为暴胀时代不应该持续太长,以至于失去初始条件的所有信息。在一个气泡的情况下,一个开放的宇宙是在一个由假真空的量子衰变触发的指数膨胀的假真空宇宙中创建的,初始状态是德西特不变的欧几里得真空似乎是很自然的。本文给出了任意质量和曲率耦合的标量场在开图中的欧几里德真空模函数的显式表达式。
1994-12-08 gr-qc
Crunch from AdS bubble collapse in unbounded potentials
本文研究无界真真空势中标量场理论中零能量AdS气泡的坍缩过程,证明其会在达到真真空前形成被表观视界遮蔽的类空曲率奇点,且无需势有下界。
2024-11-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Cosmological Constant as a Residual Energy in the Chaotic Inflationary Model
本文提出了宇宙学常数的新概念。由于视界的有限性,暴胀子场的量子涨落不为零,一个非零的真空能量作为一个不寻常势的剩余暴胀能量被保留下来,而真正稳定的真空能量幸运地为零。提出了一个宇宙学常数和混沌暴胀的统一模型,它满足几乎所有的宇宙学现象,并且可以用宇宙大尺度结构的数据进行检验。
1999-06-12 astro-ph gr-qc hep-ph
Tracing Inflationary Imprints Through the Dark Ages: Implications for Early Stars and Galaxies Formation
Hassan II University(哈桑二世大学);Virtual Institute of Astroparticle Physics(天体粒子物理虚拟研究所);Southern Federal University(南联邦大学);National Research Nuclear University MEPhI(国立核研究医科大学MEPhI)
研究通过分析通胀特征对早期宇宙结构形成的影响,揭示了暗物质晕和早期星系形成的物理机制,并探讨了原始黑洞作为星系种子的潜在作用。
2026-02-15 astro-ph.CO gr-qc
Massless scalar fields and infrared divergences in the inflationary brane world
本文研究了四维以上平面体中含有de Sitter(dS)膜的模型(Vilenkin-Ipser-Sikivie模型)中体标量场诱导的量子效应。在普通dS空间中,对于有效无质量标量($m_\eff^2=m^2+ξ{\cal R}=0$和${\cal R}$为Ricci标量),dS不变真空中的应力张量是红外发散的,除了最小耦合的情况。驯服这种发散的通常步骤是用Allen Follaci(AF)真空代替dS不变真空。由此产生的应力张量打破了dS对称性,但却是规则的。同样,在膜世界的背景下,我们发现,dS不变真空产生$\tmn$发散无处不在时,最低的躺模成为无质量的最小耦合的情况下除外。简单地将AF真空扩展到目前的情况,就可以避免这种全局发散,但是$\tmn$仍然沿着整体的类时轴发散。在这种情况下,奇点也会沿着从体块中的原点发出的光锥出现,尽管它们是如此温和,以至于除了四维或六维中的非最小耦合情况外,$\tmn$保持有限。我们讨论了这些结果的散装暴胀模型的影响。我们还研究了dS膜世界中场扰动的演化。我们发现,在膜上的扰动随时间线性增长,在普通的dS空间的情况下。在整体上,它们是渐近有界的。
2004-10-12 gr-qc hep-th
Supermassive black holes formed by direct collapse of inflationary perturbations
我们提出了一种机制,产生一种新型的原始扰动坍缩的原始黑洞,其质量可以大到必要的,他们成长为超大质量黑洞观察高红移,不矛盾的COBE/FIRAS上限宇宙微波背景(CMB)的光谱失真。在我们的模型中,可观测宇宙由两类许多小斑块组成,它们在暴胀期间经历了不同的膨胀历史。原始扰动大到足以形成原始黑洞的斑块上实现了比其他人经历更多的哈勃膨胀。通过使这些补丁的次要组成部分,超大质量黑洞的罕见性可以解释。另一方面,宇宙的大部分区域经历了标准的历史,因此,只有标准的几乎尺度不变的绝热扰动被CMB或宇宙的大尺度结构的观测所证实。因此,我们的机制可以逃避约束,从未检测到的CMB失真设置的COBE/FIRAS测量。我们的模型预测了超大质量黑洞的存在,即使在红移比观察到的高得多的情况下。因此,我们的模型可以通过未来观测到更高红移的宇宙来测试。
2016-11-24 gr-qc
The Hanbury-Brown and Twiss effect in inflationary cosmological perturbations
本研究探讨了能否利用 Hanbury-Brown 和 Twiss (HBT) 效应检验暴胀模型中暴胀子场从相干态到混沌态的转变尺度,提出了包含“混沌”定义的假设,但发现暴胀设置与HBT主流应用的差异大于相似性,导致该方法应用存在不确定性。
2024-09-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Amplification of Vacuum Fluctuations in String Cosmology Backgrounds
暴胀弦宇宙学背景比传统的暴胀背景能更有效地放大微扰,因为微扰的振幅在视界外可能会增大,而不是保持不变。如果不加以计量,增长模式会限制线性化扰动描述的有效性范围。然而,即使在有限的线性范围内,这种增强的放大也可能导致标准暴胀情景中意想不到的现象学后果。特别是,一个遗迹引力子背景的生产足够强,在未来被探测到的LIGO,和/或产生的随机电磁背景足够强,种子的宇宙磁场,并负责观察到的大尺度各向异性。
1995-06-21 astro-ph gr-qc hep-ph
Novel Possibility of Nonstandard Statistics in the Inflationary Spectrum of Primordial Inhomogeneities
暴胀被认为是现代宇宙学的基石之一。然而,标准暴胀范式对宇宙结构起源的解释并不完全令人满意。基本问题是,通常的解释无法指出产生我们宇宙的不均匀性和各向异性的物理机制,从与早期暴胀状态相关的完全均匀和各向同性的真空状态开始。我们简要回顾这个问题,在这里与建议,以解决这个缺点的动力学崩溃的真空状态的暴胀场,这已被认为是在以前的工作。这份手稿的主要目的是讨论与坍缩相关的某些统计方面及其在原始光谱中的含义,特别是那些与可能出现的新型不寻常相关性有关的统计方面。
2012-04-21 gr-qc
Vacuum polarisation and regular gravitational collapse
本研究针对半经典引力框架下的黑洞形成与演化问题,在多种存在或接近形成俘获区的时空中分析应力-能量张量算符的真空期望值,以探究对应场景的时空半经典动力学特性。
2023-06-12 gr-qc hep-th
Remark on non-existence of self-similar solutions in 4+1 vacuum gravitational collapse
给出了4+1维真空爱因斯坦方程无相干性的一个简短证明--两个Bianchi IX连续自相似解.
2010-03-17 gr-qc